Парціальний витратомір

Реферат: Парціальний витратомір містить напірну трубку з приймачами повного та статичного тиску, закріплену на трубопроводі в стакані пристроєм ущільнення напірної трубки і пробковим краном перекриття імпульсних ліній напірної трубки, термочутливий давач з блоком визначення теплопровідності робочого середовища, що споряджений коректором температури і локальної швидкості робочого середовища. Термочутливий давач встановлений в обвідному трубопроводі напірної трубки з двома кранами перекривання потоку робочого середовища в обвідному трубопроводі, який споряджений давачами температури і тиску робочого середовища, і блок визначення теплопровідності робочого середовища додатково оснащений коректором тиску робочого середовища. UA 91778 U (54) ПАРЦІАЛЬНИЙ ВИТРАТОМІР UA 91778 U UA 91778 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі метрології та вимірювальної техніки, зокрема до витратовимірювальних пристроїв, і може бути використана для вимірювання витрати вуглеводневих газів, градуювання та перевірки витратомірів і лічильників газу. Відомий парціальний витратомір Рогалевича, що складається із вхідного та вихідного патрубків, введених всередину основного трубопроводу на відстань 0,12D від стінки труби та вимірювального давача, який дозволяє зменшити втрату напору і збільшити точність вимірювання [Парціальний витратомір Рогалевича, патент України № 47909, G01IF 1/00, Бюл. №12, 2004 р.]. Проте цей витратомір не забезпечує достатню точність вимірювання витрати для середовищ зі змінними теплофізичними властивостями та не дозволяє при цьому одночасно визначати енергетичну цінність робочого середовища. Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого витратоміра, що заявляється, є парціальний витратомір, в якому вимірювання витрати для середовищ зі змінними теплофізичними властивостями при одночасному визначенні енергетичної цінності природного газу здійснюється використанням в його конструкції напірної трубки з приймачами повного і статичного тиску та термочутливого давача з блоком для визначення теплопровідності природного газу, спорядженого коректором температури і локальної швидкості робочого середовища [Парціальний витратомір, патент України № 99887, G01F 1/00, Бюл. №19, 2012 p.]. Проте цей парціальний витратомір не забезпечує достатню точність визначення енергетичної цінності природного газу через вплив швидкості потоку на роботу термочутливого давача, який є первинним перетворювачем блоку визначення теплопровідності. Врахування впливу швидкості робочого середовища ускладнює алгоритм роботи блоку визначення теплопровідності, що в цілому ускладнює конструкцію парціального витратоміра. Крім того, складність достатньо точного математичного опису теплообмінних процесів термочутливого давача з рухомим вимірювальним середовищем практично унеможливлює роботу парціального витратоміра при вимірюванні швидкозмінних пульсуючих потоків. В основу корисної моделі - Парціальний витратомір - поставлено задачу створення нового більш досконалого витратоміра шляхом введення конструктивних змін і використання нових засобів коригування вимірювальної інформації, забезпечити підвищення точності визначення енергетичної цінності природного газу при його обліку парціальним витратоміром з можливістю запровадження корекції на робочий тиск вимірювального середовища при визначенні теплопровідності робочого середовища. Поставлена задача вирішується тим, що у парціальному витратомірі, що містить напірну трубку з приймачами повного та статичного тиску, закріплену на трубопроводі в стакані пристроєм ущільнення напірної трубки і пробковим краном перекриття імпульсних ліній напірної трубки, термочутливий давач з блоком визначення теплопровідності робочого середовища, що споряджений коректором температури і локальної швидкості робочого середовища, згідно корисної моделі, термочутливий давач встановлений в обвідному трубопроводі напірної трубки з двома кранами перекривання потоку робочого середовища в обвідному трубопроводі, який споряджений давачами температури і тиску робочого середовища, і блок визначення теплопровідності робочого середовища додатково оснащений коректором тиску робочого середовища. Використання в парціальному витратомірі обвідного трубопроводу дозволяє здійснювати забір робочого середовища, наприклад, природного газу, безпосередньо з основного трубопроводу при визначенні теплофізичних параметрів газу за допомогою встановленого в обвідному трубопроводі термочутливого давача і функціонуванні його при відсутності потоку газу через термочутливий давач, що дозволяє підвищити точність визначення теплофізичних властивостей за рахунок ліквідації потреби врахування швидкості потоку газу, чим досягається підвищення точності витратоміра. Встановлення термочутливого давача блока для визначення теплопровідності у обвідному трубопроводі дозволяє спростити конструкцію парціального витратоміра, оскільки відсутня потреба доповнення напірної трубки термочутливим давачем з вивідними під'єднувальними провідниками. Крім того, наявність у обвідному трубопроводі давачів тиску і температури робочого середовища не потребує конструктивного втручання в основний трубопровід, чим також досягається спрощення конструкції парціального витратоміра. Розміщення кранів на вході та на виході обвідного трубопроводу дозволяє при їх відкритому стані забезпечувати ідентичність складу природного газу в обвідному трубопроводі до складу газу в основному трубопроводі, а при закритому стані - перекривати потік робочого середовища 1 UA 91778 U 5 10 15 20 25 30 35 40 в обвідному трубопроводі для забезпечення постійних фізичних умов роботи термодавача блока визначення теплопровідності, зокрема при нерухомому робочому середовищі. Застосування коректора тиску в блоці визначення теплопровідності природного газу, як нового засобу коригування вимірювальної інформації, дозволяє підвищити точність визначення теплофізичних властивостей природного газу в обвідному трубопроводі, використовуючи дані інформативного сигналу термочутливого давача. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На фіг. наведено блок-схему парціального витратоміра. Парціальний витратомір містить закріплену на трубопроводі 1 з робочим середовищем 2 напірну трубку 3 з приймачами повного 4 та статичного 5 тиску, стакан з ущільнювачем 6 напірної трубки (3), пробковий кран 7 перекривання імпульсних ліній напірної трубки (3), під'єднаний до трубопроводу (1) обвідний трубопровід 8, який оснащений запірними кранами 9 і 10, термочутливим давачем, давачами тиску і температури (на фіг. показані інформативні лінії Q, Ρ, Τ), блок вимірювання швидкості потоку 11, блок 12 визначення інформативних параметрів витратоміра, блок визначення теплопровідності 13 робочого середовища (2) і блок вимірювання витрати 14. Парціальний витратомір працює наступним чином. З приймачів повного 4 та статичного 5 тиску по пневматичних імпульсних лініях напірної трубки 3, яка закріплена на трубопроводі 1 в стакані з ущільнювачем 6, інформація про повний та статичний тиск через відкритий пробковий кран 7 подається до блока вимірювання швидкості 11 робочого середовища 2. Термочутливий давач теплопровідності робочого середовища, давачі температури та тиску робочого середовища розміщені в обвідному трубопроводі 8, через який, при відкритих запірних кранах 9 і 10, протікає робоче середовище з якісними параметрами, що відповідають якісним параметрам основного трубопроводу. При закриванні одного з кранів 9 або 10 потік робочого середовища в обвідному трубопроводі зупиняється і інформація з термочутливого давача теплопровідності робочого середовища поступає до блоку 12 визначення інформативних параметрів витратоміра. Одночасно в блок 12 поступає інформація про тиск і температуру робочого середовища. Після обробки інформації в блоці 12 здійснюють визначення теплопровідності робочого середовища в блоці 13 з корекцією по температурі і тиску робочого середовища. Інформація про швидкість потоку з блоку 11 і блоку визначення теплопровідності 13 подається до блоку вимірювання витрати 14 робочого середовища 2. Таким чином отримують інформацію про витрату робочого середовища з одночасним врахуванням його теплофізичних властивостей, що дає змогу визначати енергетичну цінність плинних робочих середовищ, наприклад, природного газу. Для підготовки наступного вимірювання здійснюють відновлення потоку в обвідному трубопроводі шляхом відкривання попередньо закритого крану у ньому для досягнення в обвідному трубопроводі якісних характеристик робочого середовища основного трубопроводу. Пропонований парціальний витратомір забезпечує підвищення точності визначення енергетичної цінності природного газу при його обліку парціальним витратоміром з можливістю запровадження корекції на робочий тиск вимірювального середовища при визначенні теплопровідності робочого середовища. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Парціальний витратомір, що містить напірну трубку з приймачами повного та статичного тиску, закріплену на трубопроводі в стакані пристроєм ущільнення напірної трубки і пробковим краном перекриття імпульсних ліній напірної трубки, термочутливий давач з блоком визначення теплопровідності робочого середовища, що споряджений коректором температури і локальної швидкості робочого середовища, який відрізняється тим, що термочутливий давач встановлений в обвідному трубопроводі напірної трубки з двома кранами перекривання потоку робочого середовища в обвідному трубопроводі, який споряджений давачами температури і тиску робочого середовища, і блок визначення теплопровідності робочого середовища додатково оснащений коректором тиску робочого середовища. 2 UA 91778 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3